專利名稱：一種海洋防污劑用孔石莼提取物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海洋環(huán)境中人造材料表面防除生物污損用的生 物防污劑的制備，特別涉及一種海洋防污劑用孔石莼提取物的制備方 法，屬于海洋生物防污技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海洋生物污損是指海洋結(jié)構(gòu)物表面的生物附著對浸海材料造成 的不利影響。這種附著在結(jié)構(gòu)物表面的生物，稱為海洋污損生物，包 括藤壺、貽貝、海鞘、苔蘚蟲、水螅、海綿、綠藻、硅藻等。上述結(jié) 構(gòu)物表面包括船舶、船塢、碼頭、石油平臺、海底電纜、浮標(biāo)、水雷、 電廠冷卻管道、漁網(wǎng)等。海洋生物污損導(dǎo)致嚴(yán)重危害，如造成船舶航 行阻力增大，通海管道阻塞，熱電冷卻設(shè)備導(dǎo)熱性降低，養(yǎng)殖業(yè)漁獲 量降低等。而解決海洋生物污損的最常用方法是涂刷含有防污劑的涂 料。英國國際油漆公司發(fā)明了一種含三苯基錫的防污涂料 (GB1457590)，自此有機錫防污涂料得到應(yīng)用，其防污效果可以達(dá)到 5年以上。然而，這種防污涂料是通過釋放有毒防污劑的方式，毒殺 污損生物達(dá)到防污目的。同時對其它非目標(biāo)生物如魚類、貝類等也有 強毒性，且易在生物體內(nèi)和海水、淤泥中累積，對海洋生態(tài)環(huán)境造成 嚴(yán)重影響。目前國際海事組織(IM0)已禁止有機錫在防污涂料中的 應(yīng)用。另外，其它有毒防污劑，如滴滴涕(DDT， 二氯二苯三氯乙烷) 等也因同樣的問題逐漸被禁止使用，因此需要發(fā)明新型防污劑。其中 從生物體中提取活性物質(zhì)是研制新型防污劑的重要途徑。國內(nèi)外已公 開了一些相關(guān)的發(fā)明專利。
美國專利US2008/0095871 Al公開了一種海洋交替單胞菌 ^z^roM7/ a SA的細(xì)胞提取物，對海洋污損性的微藻、大型藻和無 脊椎動物有較強的生長抑制作用。世界專利W00218500A1公開了一種 褐藻鐵釘菜Z 力ige W/7i'co/a提取物，對海洋污損藻類孢子和貽貝有明顯的抑制活性。美國專利US6346252 Bl公開了一種紅藻 Aspara《o/^" ^mg^提取物，具有良好的抗菌和抗真菌活性。
中國專利CN200710092627公開了一種含有植物提取物植物單寧 和茶多酚的生物防污涂料，通過天然防污劑的釋放達(dá)到防污效果。中 國專利CN200510013553. 1公開了一種辣椒堿防污涂料，從天然辣椒 中提取的生物活性物質(zhì)，作為驅(qū)趕劑，防止海生物附著。中國專利 CN1238447C公開了一種海洋大葉藻提取物和海綿提取物作為防污劑 的防污涂料，以生物堿和肽類化合物作為活性成分，結(jié)合低表面能的 氟樹脂防止海洋生物的附著。中國專利CN1820603A的公開了一種除 蟲菊花提取物，作為海洋防污劑，對大型污損生物藤壺有較強的抑制 能力。上述現(xiàn)有的天然提取物作為海洋防污劑使用及其制備提取技 術(shù)，均未能達(dá)到有機錫防污劑的防污性能，且對海洋環(huán)境影響較大， 防污效果差，提取工藝復(fù)雜，成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，針對海洋防污劑如 有機錫、DDT等嚴(yán)重破壞環(huán)境、急需環(huán)保替代品的問題，設(shè)計提供一
種利用天然海洋綠藻孔石莼提取物配制防污劑的方法，能很好地抑制 硅藻、貽貝等海生物的附著，達(dá)到無毒環(huán)保的防污目的?？资?Wra
是一種大型海洋綠藻，俗稱海白菜、海菠菜、海葛芭等， 屬綠藻門石藥科石莼屬，它幼體綠色，成體碧綠色，生活在潮間帶， 廣泛分布于西太平洋沿海，在野生藻類中資源極為豐富，是產(chǎn)量最大 的一種綠藻。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以海洋綠藻孔石莼為原料制備溶劑提 取物和柱層析分離產(chǎn)物；溶劑提取物是指孔石莼經(jīng)溶劑萃取后得到的 產(chǎn)物，溶劑是指水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、甲苯、石油醚等， 提取是指在一定溫度下用溶劑浸泡一定時間，然后過濾，濾液濃縮除 去溶劑后得到產(chǎn)物；采用單溶劑提取，或多種溶劑順次提??；柱層析 分離產(chǎn)物是指孔石莼溶劑提取物經(jīng)層析柱分離出的產(chǎn)物，層析柱的固 定相包括硅膠、氧化鋁、聚酰胺、離子交換樹脂等，流動相為水、甲
4醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、甲苯、石油醚等溶劑，進(jìn)行單溶劑或混 合溶劑或梯度等方式洗脫，對洗脫液進(jìn)行收集，濃縮后即可得到柱層 析分離產(chǎn)物。
本發(fā)明涉及的孔石莼提取物的制備方法，先將新鮮孔石莼經(jīng)風(fēng)
干、破碎后，稱取一定量放入容器中，加溶劑至完全浸沒，在30 80'C恒溫條件下加熱回流1 50小時，然后過濾得到濾液，即為溶劑 提取物液體；再將提取物液體經(jīng)濃縮除去溶劑后得到膏狀提取物A; 再將提取物A經(jīng)柱層析分離，分別用石油醚、乙酸乙酯和乙醇進(jìn)行梯 度洗脫，依次得到混合分離產(chǎn)物B，將分離產(chǎn)物B再次經(jīng)柱層析分離， 用乙酸乙酯與乙醇按1: 20到20: 1的重量比例的混合溶液進(jìn)行洗脫， 得到分離產(chǎn)物C，即為孔石莼提取物產(chǎn)品。
本發(fā)明所用溶劑為極性有機溶劑或非極性有機溶劑，單獨使用或 多種混合使用；極性有機溶劑包括蒸餾水、甲醇、乙醇、氯仿、丙 酮、乙腈、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜及其兩種以上 的混合溶劑；非極性有機溶劑包括苯、甲苯、正己垸、環(huán)己烷、四氯 化碳、石油醚和乙酸乙酯；優(yōu)選使用的有機溶劑為氯仿、乙酸乙酯、 乙酶、塞餾水，審優(yōu)詵你用A酸7J旨、A醇，濃縮方式句,栝旋轉(zhuǎn)菡發(fā)、
冷凍干燥、噴霧干燥。
本發(fā)明的孔石莼提取物產(chǎn)品作為防污劑使用時可以單獨或與其 它防污劑復(fù)配，或添加到防污涂料體系中，均可制備海洋環(huán)境下防污
劑或防污涂料；防污涂料的制備遵從常規(guī)涂料的生產(chǎn)工藝或
過程，包括樹脂的制備或選用、顏(填)料等固體物料的研磨分 散、防污劑的加入和分散、配制涂料、最后反復(fù)研磨得到防污涂料； 其中樹脂指常用瀝青系、丙烯酸系樹脂、乙烯系樹脂、氯化橡膠系樹 脂、酚醛樹脂等，不同的樹脂基料需使用不同的溶劑進(jìn)行溶解，根據(jù) 樹脂的用量、樹脂的溶解程度、涂料施工性的要求而選擇適量溶劑； 孔石莼提取物的用量占防污涂料的5%至80%的重量百分比，優(yōu)選20% 至60%,顏(填)料的用量占涂料重量的5%-50%，樹脂的用量為2-70%, 均為重量百分比。本發(fā)明以孔石莼提取物作為新型防污劑，實驗室內(nèi)對常見污損生 物硅藻和貽貝的抑制試驗結(jié)果表明，對硅藻和貽貝具有較強的生長抑
制作用，有效抑制濃度小于lmg/ml;實海靜態(tài)掛板顯示，具有明顯 的防污效果；與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相比具有無毒環(huán)保，原料易取，制備簡 單，產(chǎn)品質(zhì)量好，防污作用強等優(yōu)點。
具體實施例方式
下面通過實施例作進(jìn)一步說明。
實施例l: 一種孔石莼提取物A的制備
從潮間帶采集新鮮孔石莼，自然風(fēng)干，用粉碎機粉碎成約lcrn2 大小，稱取250g放入燒瓶中，加入乙酸乙酯至完全浸沒孔石莼，水 浴5(TC加熱，浸泡48小時，過濾，濾渣仍留存在燒瓶中，再加入乙 酸乙酯至完全浸沒，重復(fù)提取三次，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得到 黑色膏狀物，即為孔石莼溶劑提取物A。
實施例2: —種孔石莼提取物B的制備
取60g 200目硅膠于烘箱中110°活化2小時，然后用石油醚濕 法裝柱，取實施例1制得的孔石莼提取物A 0. 5g，溶于少量乙酸乙 酯中，濕法上樣，分別用石油醚、乙酸乙酯、乙醇進(jìn)行梯度洗脫，按 照分層顏色收集流出液，依此收集得到6種分離產(chǎn)物，其中第5種分 離產(chǎn)物收集后，經(jīng)旋蒸蒸發(fā)，除去溶劑后，即得到孔石莼提取物B。
實施例3: —種孔石莼提取物C的制備
取50g 300目硅膠于烘箱中110°活化2小時，然后用石油醚濕 法裝柱，取實施例2制得的孔石莼提取物B 0.5g，溶于少量乙酸乙 酯中，濕法上樣，用乙酸乙酯和乙醇混合溶液(混合比例為1:20) 進(jìn)行洗脫，按照分層顏色收集流出液，依此收集得到4種分離產(chǎn)物， 其中第2種分離產(chǎn)物收集后，經(jīng)旋蒸蒸發(fā)，除去溶劑后，即得到孔石 莼提取物C。
實施例4:以孔石莼提取物單獨作為防污劑常規(guī)方法制備防污涂料。
各原料在涂料中所占的重量百分比為-
6M133丙烯酸樹脂30%
孔石莼提取物A或B或C10%
石灰松香15%
氧化鋅16%
鐵紅10%
氫化蓖麻油(防沉劑)2%
膨潤土2%
正丁醇5%
二甲苯10%
所述丙烯酸樹脂用二甲苯和正丁醇溶解，氧化鋅加入到丙烯酸樹
脂溶液中，反復(fù)研磨分散均勻后，再分別加入孔石莼提取物A、 B和C、 石灰松香的溶液，氫化蓖麻油，進(jìn)一步研磨，形成均勻分散的涂料，即 分別得到三種孔石莼提取物防污涂料。 實施例5:室內(nèi)防污活性測試
取實施例1的孔石莼提取物A 36mg，加入6ml乙醇超聲溶解，分 別取50、 100、 150、 200、 250、 300、 350、 400、 450、 500W至24 孔培養(yǎng)板中，揮發(fā)除去乙醇后，在每個孔中加入2. 8ml營養(yǎng)液和0. 2ml 硅藻溶液；配置成了濃度分別為O. 1 1.0mg/ml濃度梯度的藥液；于 20°C、 19001ux光照、明暗周期為12h : 12h條件下培養(yǎng)；7天后對底 部附著硅藻計數(shù)，根據(jù)底部硅藻附著個數(shù)，計算對硅藻得生長抑制情 況，結(jié)果表明，孔石莼提取物A對硅藻的最小抑制濃度為0.5mg/ml。
權(quán)利要求
1、一種海洋防污劑用孔石莼提取物的制備方法，其特征在于先將新鮮孔石莼經(jīng)風(fēng)干、破碎后放入容器中，加溶劑至完全浸沒，在30～80℃恒溫條件下加熱回流1～50小時，然后過濾得到濾液，即為溶劑提取物液體；再將提取物液體經(jīng)濃縮除去溶劑后得到膏狀提取物A；再將提取物A經(jīng)柱層析分離，分別用石油醚、乙酸乙酯和乙醇進(jìn)行梯度洗脫，依次得到混合分離產(chǎn)物B，將分離產(chǎn)物B再次經(jīng)柱層析分離，用乙酸乙酯與乙醇按1∶20到20∶1的重量比例的混合溶液進(jìn)行洗脫，得到分離產(chǎn)物C，即為孔石莼提取物產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋防污劑用孔石莼提取物的制備方 法，其特征在于所用溶劑為極性有機溶劑或非極性有機溶劑，單獨使 用或多種混合使用；極性有機溶劑包括蒸餾水、甲醇、乙醇、氯仿、 丙酮、乙腈、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜及其兩種以 上的混合溶劑；非極性有機溶劑包括苯、甲苯、正己烷、環(huán)己垸、四 氯化碳、石油醚和乙酸乙酯；濃縮方式包括旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、冷凍干燥、噴 霧干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及海洋環(huán)境及防污技術(shù)領(lǐng)域中人造材料表面防除生物污損用的生物防污劑的制備，特別涉及一種海洋防污劑用孔石莼提取物的制備方法，先將新鮮孔石莼經(jīng)風(fēng)干、破碎后放入容器中，加溶劑至完全浸沒，在30～80℃恒溫條件下加熱回流1～50小時，然后過濾得到溶劑提取物液體；再將提取物液體經(jīng)濃縮除去溶劑后得到膏狀提取物A；再將提取物A經(jīng)柱層析分離，分別用石油醚、乙酸乙酯和乙醇進(jìn)行梯度洗脫，依次得到混合分離產(chǎn)物B，將分離產(chǎn)物B再次經(jīng)柱層析分離，用乙酸乙酯與乙醇按1∶20到20∶1的重量比例的混合溶液進(jìn)行洗脫，得到分離產(chǎn)物C為孔石莼提取物產(chǎn)品，具有無毒環(huán)保，原料易取，制備簡單，質(zhì)量好，防污作用強等優(yōu)點。
文檔編號A01P13/00GK101564050SQ20091001547
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月23日
發(fā)明者段東霞, 藺存國, 鄭紀(jì)勇 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所